專利名稱：基于分組采樣的模擬信息轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮采樣中基 于分組采樣的模擬信息轉(zhuǎn)換的方法，屬于信號(hào)采樣的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
首先,介紹壓縮采樣理論(compressed sampling, CS)和現(xiàn)有的模擬信息轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)。根據(jù)香農(nóng)采樣定理，當(dāng)模擬限帶信號(hào)的采樣率不低于奈奎斯特采樣率時(shí)，可以根據(jù)離散時(shí)間采樣值恢復(fù)該模擬信號(hào)。壓縮采樣理論指出，當(dāng)模擬信號(hào)稀疏或者在某個(gè)基上稀疏時(shí)，通過采集少量的信號(hào)投影值就可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的準(zhǔn)確或近似重構(gòu)。目前，壓縮采樣理論已經(jīng)有了比較廣泛的應(yīng)用，例如在圖像獲取、傳感網(wǎng)絡(luò)、信道估計(jì)以及認(rèn)知無線電等方面。在CS提出初期，相關(guān)文獻(xiàn)提到的采樣過程通常包括兩步第一步，按照奈奎斯特采樣速率對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣；第二步，用測(cè)量矩陣和時(shí)域采樣信號(hào)相乘，得到壓縮采樣值。顯然，這種采樣方法與CS理論中避免高采樣率這一準(zhǔn)則是相悖的。AIC結(jié)構(gòu)則能夠避免高采樣這一步驟，直接得到壓縮后的采樣值。假設(shè)f⑴為模擬信號(hào)，在t G
內(nèi)可以表示為N個(gè)基本函數(shù)彳vamti的線性組合，即
權(quán)利要求
1.一種基于分組采樣的模擬信息轉(zhuǎn)換方法，其使用K個(gè)并行的混合積分器分支(BMI)對(duì)模擬信號(hào)f(t)進(jìn)行壓縮采樣以生成Ke個(gè)采樣值，其特征在于 步驟I、將積分時(shí)間T分成M(M彡K)段，把K個(gè)BMI被分成J組，K和M是J的整數(shù)倍，令Kt = K/J和Mt = M/J，則第j (j = I,…，J)組包含從(j-1) Kt+1到j(luò)Kt共Kt個(gè)BMI，每個(gè)BMI的積分時(shí)間被分成Mt段； 步驟2、每一組BMI分別進(jìn)行積分操作，得到子采樣矩陣，
2.權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述置換集Ρω的選取滿足如下條件保證中同一行中的所有子采樣來自Y和!^Λ (I ^ j < i)的不同行。
3.權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述f(t)為模擬信號(hào)，在te [Ο,Τ]內(nèi)可以表示為N個(gè)基本函數(shù)Λ(/ /AVv的線性組合，/(,) = ；￡響.=1沖(0淇中，父=(Xl，...，\) τ是系數(shù)向量；且X只有S個(gè)非零元素且S << N，即f (t)為稀疏信號(hào)，稀疏基為切取ψα) = (ψα)，···，ψΝα))τ，則ψα)對(duì)應(yīng)的離散表達(dá)是ψ e Rnxn0
4.權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述使用K個(gè)并行的混合積分器分支(BMI)對(duì)模擬信號(hào)f(t)進(jìn)行壓縮采樣以生成Ke個(gè)采樣值等價(jià)于 所述K個(gè)并行的BMI中的每一個(gè)BMI分支用來獲得對(duì)應(yīng)于波形Φ,α) (k = 1，. . .，K)的測(cè)量值，取 Φβ,+為KtXNt的矩陣,矩陣的第k行第η列的元素為
全文摘要
一種壓縮采樣中基于分組采樣的模擬信息轉(zhuǎn)換的方法，是在分段式模擬信息轉(zhuǎn)換器(segmented analog-to-information conversion,S-AIC)的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)模擬信息轉(zhuǎn)換器(analog-to-information conversion,AIC)的改進(jìn)。AIC包含若干并行的混合積分器分支(branches of mixers and integrators,BMI)，可以實(shí)現(xiàn)從模擬信號(hào)直接獲得壓縮后的數(shù)字采樣值。S-AIC通過對(duì)每個(gè)BMI的積分時(shí)間進(jìn)行分段，得到更多的采樣值，改善了恢復(fù)性能，但是由于S-AIC的等效測(cè)量矩陣是密集矩陣，所以其硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度高。本發(fā)明提出的基于分組采樣的模擬信息轉(zhuǎn)換器(partial segmented analog-to-information conversion,PS-AIC)，在S-AIC的基礎(chǔ)上對(duì)BMI進(jìn)行分組，不僅能夠改善傳統(tǒng)AIC的恢復(fù)性能，而且相比S-AIC降低了硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H03M1/12GK102710261SQ20121020940
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者徐文波, 牛凱, 賀志強(qiáng), 鄭楨, 韓笑 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)